FR3106944A1 - Electrical power supply device for a three-phase circuit and a single-phase circuit, auxiliary energy conversion chain and associated electric vehicle - Google Patents
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Abstract
Dispositif d’alimentation en énergie électrique pour un circuit triphasé et un circuit monophasé , chaîne de conversion d’énergie auxiliaire et véhicule électrique associés Dispositif d’alimentation (20) en énergie électrique pour un circuit triphasé et un circuit monophasé, le dispositif d’alimentation comprenant un redresseur (60) configuré pour convertir une première tension alternative en une deuxième tension continue et comportant deux bornes d’entrée (72) pour la première tension et deux bornes de sortie (74) pour la deuxième tension ; un onduleur (64) configuré pour convertir la deuxième tension en trois troisièmes tensions triphasées et comportant deux bornes d’entrée (92) pour la deuxième tension et trois bornes de sortie (94) pour les trois troisièmes tensions ; et une borne neutre (66) connectée à chaque borne de sortie de l’onduleur via une capacité (110). La borne neutre est connectée à une borne d’entrée du redresseur via une inductance, les bornes de sortie de l’onduleur étant destinées à être raccordées au circuit triphasé et la borne neutre étant destinée à être raccordée au circuit monophasé. Figure pour l'abrégé : Figure 2Electric power supply device for a three-phase circuit and a single-phase circuit, associated auxiliary power conversion chain and electric vehicle Electric power supply device (20) for a three-phase circuit and a single-phase circuit, the device for power supply comprising a rectifier (60) configured to convert a first alternating voltage into a second direct voltage and having two input terminals (72) for the first voltage and two output terminals (74) for the second voltage; an inverter (64) configured to convert the second voltage to three third three-phase voltages and having two input terminals (92) for the second voltage and three output terminals (94) for the three third voltages; and a neutral terminal (66) connected to each output terminal of the inverter via a capacitor (110). The neutral terminal is connected to an input terminal of the rectifier via an inductor, the output terminals of the inverter being intended to be connected to the three-phase circuit and the neutral terminal being intended to be connected to the single-phase circuit. Figure for the abstract: Figure 2
Description
La présente invention concerne un dispositif d’alimentation en énergie électrique pour un circuit triphasé et un circuit monophasé.The present invention relates to an electric power supply device for a three-phase circuit and a single-phase circuit.
L’invention concerne également une chaîne de conversion d’énergie pour véhicule électrique, notamment ferroviaire, comprenant un tel dispositif d’alimentation.The invention also relates to an energy conversion chain for an electric vehicle, in particular a rail vehicle, comprising such a supply device.
L’invention concerne également un véhicule électrique, notamment ferroviaire, comprenant une telle chaîne de conversion d’énergie.The invention also relates to an electric vehicle, in particular a rail vehicle, comprising such an energy conversion chain.
L’invention s’applique au domaine des transports, notamment au domaine des transports ferroviaires. En particulier, l’invention s’applique à l’alimentation électrique de véhicules électriques, tels que les locomotives, les automotrices les métro, tramways et les bus électriques.The invention applies to the field of transport, in particular to the field of rail transport. In particular, the invention applies to the power supply of electric vehicles, such as locomotives, railcars, metros, trams and electric buses.
Les véhicules électriques, notamment ferroviaires, sont généralement équipés de charges électriques auxiliaires triphasées (par exemple un compresseur d’air, un système de chauffage, ventilation et climatisation, désigné par le sigle HVAC, ou une ventilation de la chaine de traction. Dans cette demande, on appelle notamment charges électriques auxiliaires, les charges autres que le/les moteur(s) de traction du véhicule. Pour alimenter de telles charges auxiliaires triphasées, on utilise habituellement un onduleur qui délivre directement aux charges électriques triphasées l’énergie électrique permettant leur fonctionnement.Electric vehicles, in particular rail vehicles, are generally equipped with three-phase auxiliary electrical loads (for example an air compressor, a heating, ventilation and air conditioning system, designated by the acronym HVAC, or traction chain ventilation. In this load, the loads other than the traction motor(s) of the vehicle are called in particular auxiliary electrical loads.To supply such three-phase auxiliary loads, an inverter is usually used which delivers directly to the three-phase electrical loads the electrical energy allowing their operation.
De façon classique, l’onduleur est raccordé à une source de tension alternative à l’aide d’un convertisseur, tel qu’un redresseur couplé à un condensateur de filtrage, afin de convertir la tension alternative en une tension continue pour l’onduleur. Le dispositif d’alimentation se compose alors du redresseur couplé à un condensateur de filtrage, et de l’onduleur.Conventionally, the inverter is connected to an AC voltage source using a converter, such as a rectifier coupled to a filter capacitor, in order to convert the AC voltage into a DC voltage for the inverter . The power supply device then consists of the rectifier coupled to a filter capacitor, and the inverter.
Par ailleurs, il existe un besoin d’alimenter, avec le dispositif d’alimentation, des charges auxiliaires monophasées, telles que le chauffage de la cabine conducteur, les prises monophasées (de 230V par exemple) disponibles pour les usagers, les cuisines et les toilettes, en tension alternative de valeur moyenne plus faible que les valeurs moyennes des tensions en sortie de l’onduleur. Cela permet d’alimenter chaque charge auxiliaire monophasée entre une borne neutre et une borne de sortie de l’onduleur avec une tension intermédiaire aux tensions entre phases, c’est-à-dire entre des bornes de sortie de l’onduleur.Furthermore, there is a need to supply, with the power supply device, single-phase auxiliary loads, such as the heating of the driver's cabin, single-phase sockets (230V for example) available for users, kitchens and toilets, in alternating voltage with an average value lower than the average values of the output voltages of the inverter. This makes it possible to supply each single-phase auxiliary load between a neutral terminal and an output terminal of the inverter with an intermediate voltage to the voltages between phases, that is to say between the output terminals of the inverter.
Pour cela, il est connu de créer une borne neutre en câblant des condensateurs d’un filtre de sortie du dispositif d’alimentation en étoile à chaque borne de sortie de l’onduleur, et de connecter, en outre, la borne neutre aux bornes de sortie de l’onduleur via un transformateur en connexion zigzag. Cependant, un tel dispositif nécessite des enroulements de transformateur qui impliquent une masse importante et des pertes énergétiques importantes.For this, it is known to create a neutral terminal by wiring capacitors of an output filter of the star power supply device to each output terminal of the inverter, and to connect, in addition, the neutral terminal to the terminals inverter output through a transformer in zigzag connection. However, such a device requires transformer windings which involve a large mass and high energy losses.
Le but de l’invention est de proposer un tel dispositif d’alimentation en limitant son coût, sa masse, son volume et les pertes énergétiques lors de son utilisation.The object of the invention is to provide such a power supply device by limiting its cost, its mass, its volume and the energy losses during its use.
A cet effet, l’invention a pour objet un dispositif d’alimentation en énergie électrique pour un circuit triphasé et un circuit monophasé.To this end, the subject of the invention is an electrical power supply device for a three-phase circuit and a single-phase circuit.
Le dispositif d’alimentation comprend un redresseur configuré pour convertir une première tension alternative en une deuxième tension continue, le redresseur comportant deux bornes d’entrée pour la première tension, et deux bornes de sortie pour la deuxième tension, deux bras de commutation connectés en parallèle entre les bornes de sortie du redresseur, chaque bras de commutation comportant deux demi-bras de commutation connectés en série entre les bornes de sortie du redresseur et reliés entre eux en un point intermédiaire, chaque point intermédiaire étant connecté à une borne d’entrée respective du redresseur, chaque demi-bras de commutation comportant au moins un interrupteur commandable et/ou une diode.The power supply device comprises a rectifier configured to convert a first alternating voltage into a second direct voltage, the rectifier comprising two input terminals for the first voltage, and two output terminals for the second voltage, two switch arms connected in parallel between the output terminals of the rectifier, each switch arm comprising two half-switch arms connected in series between the output terminals of the rectifier and linked together at an intermediate point, each intermediate point being connected to an input terminal respective of the rectifier, each switching half-arm comprising at least one controllable switch and/or one diode.
Le dispositif d’alimentation comprend en outre un condensateur de filtrage connecté entre les bornes de sortie du redresseur, un onduleur configuré pour convertir la deuxième tension en trois troisièmes tensions triphasées, l’onduleur comportant deux bornes d’entrée pour la deuxième tension, reliées respectivement aux deux bornes de sortie du redresseur, et trois bornes de sortie pour les trois troisièmes tensions, et une borne neutre connectée à chaque borne de sortie de l’onduleur via une capacité.The power supply device further comprises a filter capacitor connected between the output terminals of the rectifier, an inverter configured to convert the second voltage into three third three-phase voltages, the inverter comprising two input terminals for the second voltage, connected respectively to the two output terminals of the rectifier, and three output terminals for the three third voltages, and a neutral terminal connected to each output terminal of the inverter via a capacitor.
La borne neutre est connectée, en outre, à une des bornes d’entrée du redresseur via une inductance, les bornes de sortie de l’onduleur étant destinées à être raccordées au circuit triphasé et la borne neutre étant destinée à être raccordée au circuit monophasé.The neutral terminal is also connected to one of the input terminals of the rectifier via an inductor, the output terminals of the inverter being intended to be connected to the three-phase circuit and the neutral terminal being intended to be connected to the single-phase circuit .
Suivant d’autres aspects avantageux, le dispositif d’alimentation selon l’invention comporte l’une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, selon toutes les combinaisons techniquement possibles :According to other advantageous aspects, the supply device according to the invention comprises one or more of the following characteristics, according to all the technically possible combinations:
- le redresseur comporte uniquement deux bras de commutation,- the rectifier has only two switching arms,
- chaque demi-bras de commutation comporte au moins un interrupteur commandable et le dispositif d’alimentation comprend un module de commande configuré pour commander les interrupteurs du redresseur, le module de commande du redresseur étant configuré pour commander les interrupteurs du redresseur via un signal de commande périodique de rapport cyclique sensiblement égal à 50%,- each switching half-arm comprises at least one controllable switch and the power supply device comprises a control module configured to control the switches of the rectifier, the control module of the rectifier being configured to control the switches of the rectifier via a periodic command with a duty cycle substantially equal to 50%,
- chaque demi-bras de commutation comporte au moins un interrupteur commandable et le dispositif d’alimentation comprend un module de commande configuré pour commander les interrupteurs du redresseur, le module de commande du redresseur étant configuré pour commander les interrupteurs du redresseur via un signal de commande périodique de fréquence au moins 20 fois supérieure à la fréquence des troisièmes tensions,- each switching half-arm comprises at least one controllable switch and the power supply device comprises a control module configured to control the switches of the rectifier, the control module of the rectifier being configured to control the switches of the rectifier via a periodic frequency control at least 20 times greater than the frequency of the third voltages,
- chaque demi-bras de commutation comporte au moins une diode, la fréquence de la première tension alternative étant au moins 20 fois supérieure à la fréquence des troisièmes tensions- each switching half-arm comprises at least one diode, the frequency of the first alternating voltage being at least 20 times greater than the frequency of the third voltages
- l’onduleur comporte en outre trois bras de commutation connectés en parallèle entre les bornes d’entrée de l’onduleur, chaque bras de commutation comportant deux demi-bras de commutation connectés en série entre les bornes d’entrée de l’onduleur et reliés entre eux en un point intermédiaire, chaque point intermédiaire étant connecté à une borne de sortie respective de l’onduleur via une inductance de filtrage, chaque demi-bras de commutation comportant au moins un interrupteur commandable, et un module de commande configuré pour commander les interrupteurs de l’onduleur, et- the inverter further comprises three switching arms connected in parallel between the input terminals of the inverter, each switching arm comprising two switching half-arms connected in series between the input terminals of the inverter and interconnected at an intermediate point, each intermediate point being connected to a respective output terminal of the inverter via a filter inductance, each switching half-arm comprising at least one controllable switch, and a control module configured to control the inverter switches, and
- chaque interrupteur un composant semi-conducteur commandable de commutation et une diode connectée en antiparallèle du composant semi-conducteur.- each switch a controllable semiconductor switching component and a diode connected in antiparallel to the semiconductor component.
L’invention a également pour objet une chaîne de conversion d’énergie pour un véhicule électrique, notamment ferroviaire, comprenant au moins une charge électrique triphasée, au moins une charge monophasée, un dispositif d’alimentation des au moins une charges électriques triphasée et monophasée en énergie électrique, et un système de fourniture d’une tension alternative. Le dispositif d’alimentation est tel que définie ci-dessus, le système de fourniture de tension alternative étant connectée aux bornes d’entrée du redresseur du dispositif d’alimentation, chaque charge électrique triphasée étant connecté aux bornes de sortie de l’onduleur du dispositif d’alimentation, et chaque charge monophasée étant connectée entre la borne neutre du dispositif d’alimentation et une des bornes de sortie de l’onduleur du dispositif d’alimentation.The invention also relates to an energy conversion chain for an electric vehicle, in particular a railway vehicle, comprising at least one three-phase electric load, at least one single-phase load, a device for supplying the at least one three-phase and single-phase electric loads in electrical energy, and a system for supplying an alternating voltage. The power supply device is as defined above, the AC voltage supply system being connected to the input terminals of the rectifier of the power supply device, each three-phase electrical load being connected to the output terminals of the inverter of the power supply device, and each single-phase load being connected between the neutral terminal of the power supply device and one of the output terminals of the inverter of the power supply device.
Suivant d’autres aspects avantageux, la chaîne de conversion d’énergie selon l’invention comporte la caractéristique suivante: le système de fourniture d’une tension alternative comprend un module de génération de tension alternative et un transformateur.According to other advantageous aspects, the energy conversion chain according to the invention comprises the following characteristic: the system for supplying an alternating voltage comprises an alternating voltage generation module and a transformer.
L’invention a également pour objet un véhicule électrique, notamment ferroviaire comprenant une chaîne de conversion d’énergie telle que définie ci-dessus.The invention also relates to an electric vehicle, in particular a rail vehicle, comprising an energy conversion chain as defined above.
Ces caractéristiques et avantages de l’invention apparaîtront à la lecture de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d’exemple non limitatif, et faite en référence aux dessins annexés sur lesquels :These characteristics and advantages of the invention will appear on reading the following description, given solely by way of non-limiting example, and made with reference to the appended drawings in which:
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La figure 1 représente un véhicule électrique 10, notamment ferroviaire, tel qu’un train ou un tramway, comprenant une chaîne de conversion d’énergie 15.FIG. 1 represents an electric vehicle 10, in particular railway, such as a train or a tram, comprising an energy conversion chain 15.
La chaîne de conversion d’énergie 15 comprend un système de fourniture d’une tension alternative 18, relié à un dispositif d’alimentation 20 en énergie électrique pour un circuit triphasé 24 et un circuit monophasé 26 de la chaîne de conversion d’énergie 15.The energy conversion chain 15 comprises a system for supplying an alternating voltage 18, connected to an electrical energy supply device 20 for a three-phase circuit 24 and a single-phase circuit 26 of the energy conversion chain 15 .
La figure 2 représente de façon plus détaillée un type de système de fourniture d’une tension alternative et le dispositif d’alimentation 20.Figure 2 shows in more detail a type of system for supplying an alternating voltage and the power supply device 20.
Dans le mode de réalisation de la figure 2, le système de fourniture d’une tension alternative 18 comprend un module de génération 30 de tension alternative relié à un transformateur 32.In the embodiment of FIG. 2, the AC voltage supply system 18 comprises an AC voltage generation module 30 connected to a transformer 32.
Selon l’exemple de la figure 2, le module de génération 30 comporte un convertisseur 40 de tension continue en tension alternative, tel qu’un onduleur monophasé.According to the example of FIG. 2, the generation module 30 comprises a converter 40 from direct voltage to alternating voltage, such as a single-phase inverter.
Le convertisseur 40 est configuré pour convertir la tension continue issue d’un convertisseur abaissant ou élevant une tension caténaire continue, d’un troisième rail ou d’une alimentation par le sol en énergie continue en une tension alternative délivrée au transformateur 32.The converter 40 is configured to convert the DC voltage from a step-down or step-up converter from a DC catenary voltage, a third rail or a floor supply in DC energy into an AC voltage delivered to the transformer 32.
Selon l’exemple décrit, le convertisseur 40 comprend deux premières bornes d’entrée 42 connectées à une source d’alimentation en énergie continue non représentée, deux premières bornes de sortie 44 connectées au transformateur 32, et deux premiers bras de commutation 46 connectés en parallèle entre les premières bornes d’entrée 42. Le convertisseur 40 comprend, en outre, un condensateur 47 connecté aux deux premières bornes d’entrée 42 en parallèle des deux premiers bras de commutation 46.According to the example described, the converter 40 comprises two first input terminals 42 connected to a DC power supply source, not shown, two first output terminals 44 connected to the transformer 32, and two first switching arms 46 connected in parallel between the first input terminals 42. The converter 40 further comprises a capacitor 47 connected to the two first input terminals 42 in parallel with the first two switching arms 46.
Chaque premier bras de commutation 46 comporte deux premiers demi-bras de commutation 48 connectés en série entre les premières bornes d’entrée 42 et reliés entre eux en un premier point intermédiaire 50, chaque premier point intermédiaire 50 étant connecté à une première borne de sortie 44 respective.Each first switching arm 46 comprises two first switching half-arms 48 connected in series between the first input terminals 42 and linked together at a first intermediate point 50, each first intermediate point 50 being connected to a first output terminal 44 respectively.
Chaque premier demi-bras de commutation 48 comporte un ou plusieurs premiers interrupteurs 52, les premiers interrupteurs 52 étant connectés en série le cas échéant. Dans l’exemple de la figure 2, chaque premier demi-bras de commutation 48 comprend un unique premier interrupteur 52.Each first switch half-arm 48 comprises one or more first switches 52, the first switches 52 being connected in series if necessary. In the example of Figure 2, each first switching half-arm 48 comprises a single first switch 52.
En variante non représentée, chaque premier demi-bras de commutation 48 comporte N demi-branches de commutation connectées en parallèle, N étant un nombre entier supérieur ou égal à 2, chaque demi-branche de commutation comportant au moins un premier interrupteur 52. Chaque premier demi-bras de commutation 48 comporte alors au moins N interrupteurs 52.In a variant not shown, each first switching half-arm 48 comprises N switching half-branches connected in parallel, N being an integer greater than or equal to 2, each switching half-branch comprising at least one first switch 52. Each first switching half-arm 48 then comprises at least N switches 52.
Le convertisseur 40 comprend en outre un premier module de commande, non représenté, configuré pour commander les premiers interrupteurs 52.The converter 40 further comprises a first control module, not shown, configured to control the first switches 52.
Chaque premier interrupteur 52 comprend, par exemple, un composant semi-conducteur commandable de commutation 54 et une diode 56 connectée en antiparallèle du composant semi-conducteur commandable 54.Each first switch 52 comprises, for example, a controllable semiconductor switching component 54 and a diode 56 connected in antiparallel to the controllable semiconductor component 54.
Par ailleurs, en fonction du composant semi-conducteur commandable de commutation 54, la diode 56 peut faire partie intrinsèquement du composant semi-conducteur commandable de commutation 54 ou bien être absente dans le cas de composant semi-conducteur commandable de commutation 54 bi-directionnel.Furthermore, depending on the controllable semiconductor switching component 54, the diode 56 may be an intrinsic part of the controllable semiconductor switching component 54 or be absent in the case of controllable semiconductor switching component 54 bi-directional .
Comme connu en soi, chaque composant semi-conducteur commandable de commutation 54 comporte deux électrodes de conduction conduisant un courant de puissance et une à deux électrodes de commande , chaque composant semi-conducteur commandable de commutation 54 étant commandable, via son ou ses électrodes de commande, entre un état parmi un état passant dans lequel le courant circule entre les électrodes de conduction, et un état bloqué dans lequel le courant ne circule pas entre les électrodes de conduction. La diode 56 est alors connectée entre les électrodes de conduction afin d’autoriser le courant à passer en sens inverse.As known per se, each controllable semiconductor switching component 54 comprises two conduction electrodes conducting a power current and one or two control electrodes, each controllable semiconductor switching component 54 being controllable via its control electrode(s). control, between a state among an on state in which the current flows between the conduction electrodes, and an off state in which the current does not flow between the conduction electrodes. Diode 56 is then connected between the conduction electrodes to allow current to flow in the reverse direction.
Le premier module de commande est configuré pour commander les premiers interrupteurs 52 via des premiers signaux de commande périodiques, tel que des signaux carrés.The first control module is configured to control the first switches 52 via first periodic control signals, such as square signals.
On appelle rapport cyclique d’un signal carré, le rapport de la durée pendant laquelle le signal est à l’état haut sur une période, et la durée de la période du signal.The duty cycle of a square signal is the ratio of the time during which the signal is in the high state over a period, and the duration of the period of the signal.
Par exemple, chaque premier signal de commande a un rapport cyclique sensiblement égal ou inférieur à 50%.For example, each first control signal has a duty cycle substantially equal to or less than 50%.
Le transformateur 32 est connu en soi, et comprend un ou plusieurs enroulements primaires connectés aux premières bornes de sortie 44 et un enroulement secondaire relié au dispositif d’alimentation 20. Il est configuré pour modifier l’amplitude de la tension alternative issue du module de génération 30, en fonction d’un rapport de transformation égal au rapport entre le nombre de spires de l’enroulement secondaire et le nombre de spires de l’enroulement primaire.The transformer 32 is known per se, and comprises one or more primary windings connected to the first output terminals 44 and a secondary winding connected to the power supply device 20. It is configured to modify the amplitude of the alternating voltage coming from the module of generation 30, according to a transformation ratio equal to the ratio between the number of turns of the secondary winding and the number of turns of the primary winding.
En variante, non représentée, le système de fourniture d’une tension alternative 18 comprend un pantographe en contact avec une caténaire fournissant une tension caténaire alternative, ainsi relié à un réseau de distribution électrique, et un transformateur.Alternatively, not shown, the system for supplying an alternating voltage 18 comprises a pantograph in contact with a catenary supplying an alternating catenary voltage, thus connected to an electrical distribution network, and a transformer.
Le pantographe est apte à délivrer une tension alternative issue du réseau de distribution électrique à un enroulement primaire du transformateur, et le transformateur est configuré pour diminuer l’amplitude de ladite tension alternative en fonction d’un rapport de transformation, et à délivrer la tension alternative d’amplitude diminuée via un enroulement secondaire.The pantograph is able to deliver an alternating voltage from the electrical distribution network to a primary winding of the transformer, and the transformer is configured to reduce the amplitude of said alternating voltage as a function of a transformation ratio, and to deliver the voltage AC of decreased amplitude via a secondary winding.
Le dispositif d’alimentation 20 est configuré pour alimenter, à partir de la tension alternative fournie par le système de fourniture d’une tension alternative 18, le circuit triphasé 24 en tensions triphasées, et le circuit monophasé 26 avec une tension alternative.The supply device 20 is configured to supply, from the alternating voltage supplied by the supply system of an alternating voltage 18, the three-phase circuit 24 with three-phase voltages, and the single-phase circuit 26 with an alternating voltage.
Le dispositif d’alimentation 20 comprend un redresseur 60, un condensateur de filtrage 62, et un onduleur 64 relié au redresseur 60, l’onduleur étant raccordé au circuit triphasé 24.The power supply device 20 comprises a rectifier 60, a filter capacitor 62, and an inverter 64 connected to the rectifier 60, the inverter being connected to the three-phase circuit 24.
Le dispositif d’alimentation 20 comprend en outre une borne neutre 66 raccordée au circuit monophasé 26.The power supply device 20 further comprises a neutral terminal 66 connected to the single-phase circuit 26.
Le redresseur 60 est configuré pour convertir la tension alternative issue du système de fourniture d’une tension alternative 18, en une tension continue.The rectifier 60 is configured to convert the alternating voltage from the supply system of an alternating voltage 18, into a direct voltage.
Le redresseur 60 comprend deux deuxièmes bornes d’entrée 72 connectées au système de fourniture d’une tension alternative 18, plus précisément à l’enroulement secondaire du transformateur 32, deux deuxièmes bornes de sortie 74 configurée pour délivrer la tension continue, et deux deuxièmes bras de commutation 76 connectés en parallèle entre les deuxièmes bornes de sortie 74.The rectifier 60 comprises two second input terminals 72 connected to the supply system of an alternating voltage 18, more precisely to the secondary winding of the transformer 32, two second output terminals 74 configured to deliver the direct voltage, and two second switching arms 76 connected in parallel between the second output terminals 74.
En particulier, le redresseur 60 comprend uniquement deux deuxièmes bras de commutation 76.In particular, the rectifier 60 comprises only two second switching arms 76.
Chaque deuxième bras de commutation 76 comporte deux deuxièmes demi-bras de commutation 78 connectés en série entre les deuxièmes bornes de sortie et reliés entre eux en un deuxième point intermédiaire 80, chaque deuxième point intermédiaire 80 est connecté à une deuxième borne d’entrée 72 respective.Each second switching arm 76 comprises two second switching half-arms 78 connected in series between the second output terminals and linked together at a second intermediate point 80, each second intermediate point 80 is connected to a second input terminal 72 respectively.
En variante non représenté, un des point intermédiaire 80 est connecté à la deuxième borne d’entrée 72 correspondante via une inductance.In a variant not shown, one of the intermediate points 80 is connected to the corresponding second input terminal 72 via an inductor.
Chaque deuxième demi-bras de commutation 78 comporte au moins un deuxième interrupteur 82. Par exemple, les deuxièmes demi-bras de commutation 78 sont similaires aux premiers demi-bras de commutation 48.Each second switch half-arm 78 includes at least one second switch 82. For example, the second switch half-arms 78 are similar to the first switch half-arms 48.
Le redresseur 60 comprend en outre un deuxième module de commande, non représenté, configuré pour commander les deuxièmes interrupteurs. En variante, le deuxième module de commande est confondu avec le premier module de commande.Rectifier 60 further comprises a second control module, not shown, configured to control the second switches. As a variant, the second control module is merged with the first control module.
Par exemple, les deuxièmes interrupteurs 82 sont similaires aux premiers interrupteurs 52 et comprennent chacun un composant semi-conducteur commandable de commutation 54 et une diode 56 connectée en antiparallèle du composant semi-conducteur commandable de commutation 54.For example, the second switches 82 are similar to the first switches 52 and each comprise a controllable switching semiconductor component 54 and a diode 56 connected in antiparallel to the controllable switching semiconductor component 54.
Le deuxième module de commande est configuré pour commander les deuxièmes interrupteurs 82 via des deuxièmes signaux de commande périodiques, tel que des signaux carrés.The second control module is configured to control the second switches 82 via second periodic control signals, such as square signals.
De préférence, chaque deuxième signal de commande a un rapport cyclique sensiblement égal à 50%.Preferably, each second control signal has a duty cycle substantially equal to 50%.
En variante non représentée, chaque deuxième demi-bras de commutation 78 comprend au moins une diode, commandée naturellement en fonction de l’alternance de la tension entre les deuxièmes bornes d’entrée 72 et d’un courant minimum nécessaire à la commutation naturelle de la diode. Dans ce cas, le module de commande du redresseur est inexistant et seul le fonctionnement alternatif du transformateur 32 garantit la commutation des diodes avec un rapport cyclique de 50%.In a variant not shown, each second switching half-arm 78 comprises at least one diode, naturally controlled according to the alternation of the voltage between the second input terminals 72 and a minimum current necessary for the natural switching of the diode. In this case, the rectifier control module does not exist and only the alternating operation of the transformer 32 guarantees the switching of the diodes with a duty cycle of 50%.
Le condensateur de filtrage 62 est connecté entre les deuxièmes bornes de sortie 74.Filter capacitor 62 is connected between second output terminals 74.
L’onduleur 64 est un onduleur triphasé, comme connu en soi. Il est configuré pour convertir la tension continue, délivrée entre les deuxièmes bornes de sortie 74, en trois troisièmes tensions triphasées.Inverter 64 is a three-phase inverter, as known per se. It is configured to convert the DC voltage, delivered between the second output terminals 74, into three third three-phase voltages.
Les trois tensions triphasées sont trois tensions alternatives sinusoïdales, de même fréquence et même amplitude, chacune des tensions triphasées étant déphasée par rapport à une autre de 2π/3 radians.The three three-phase voltages are three alternating sinusoidal voltages, of the same frequency and the same amplitude, each of the three-phase voltages being out of phase with respect to another by 2π/3 radians.
L’onduleur 64 comporte deux troisièmes bornes d’entrée 92, reliées respectivement aux deux deuxièmes bornes de sortie 74, et trois troisièmes bornes de sortie 94 raccordées au circuit triphasé 24.The inverter 64 has two third input terminals 92, respectively connected to the two second output terminals 74, and three third output terminals 94 connected to the three-phase circuit 24.
De façon classique, l’onduleur 64 comprend en outre trois troisièmes bras de commutation 96 connectés en parallèle entre les troisièmes bornes d’entrée 92.Conventionally, the inverter 64 further comprises three third switching arms 96 connected in parallel between the third input terminals 92.
Chaque troisième bras de commutation 96 comporte deux troisièmes demi-bras de commutation 98 connectés en série entre les troisièmes bornes d’entrée 92 et reliés entre eux en un troisième point intermédiaire 100, chaque troisième point intermédiaire 100 étant connecté à une troisième borne de sortie 94 respective.Each third switching arm 96 comprises two third switching half-arms 98 connected in series between the third input terminals 92 and linked together at a third intermediate point 100, each third intermediate point 100 being connected to a third output terminal 94 respectively.
Chaque troisième demi-bras de commutation comporte au moins un troisième interrupteur 102. Par exemple, les troisièmes demi-bras de commutation 98 sont similaires aux premiers demi-bras de commutation 48, et/ou aux deuxièmes demi-bras de commutation 78.Each third switch half-arm includes at least one third switch 102. For example, the third switch half-arms 98 are similar to the first switch half-arms 48, and/or the second switch half-arms 78.
L’onduleur 64 comprend en outre un troisième module de commande, non représenté, configuré pour commander les troisièmes interrupteurs 102. En variante, le troisième module de commande est confondu avec le premier module de commande et/ou avec le deuxième module de commande.The inverter 64 further comprises a third control module, not shown, configured to control the third switches 102. As a variant, the third control module is combined with the first control module and/or with the second control module.
Par exemple, les troisièmes interrupteurs 102 sont similaires aux premiers interrupteurs 52 et comprennent chacun un composant semi-conducteur commandable de commutation 54 et une diode 56 connectée en antiparallèle du composant semi-conducteur commandable de commutation 54.For example, the third switches 102 are similar to the first switches 52 and each comprise a controllable switching semiconductor component 54 and a diode 56 connected in antiparallel to the controllable switching semiconductor component 54.
En complément, chaque troisième point intermédiaire 100 est connecté à une troisième borne de sortie 94 respective via une inductance 106 de filtre triphasé sinusoïdal.Additionally, each third intermediate point 100 is connected to a respective third output terminal 94 via a three-phase sinusoidal filter inductor 106.
Le troisième module de commande est configuré pour commander les troisièmes interrupteurs 102 via des troisièmes signaux de commande périodique, tel que des signaux carrés.The third control module is configured to control the third switches 102 via third periodic control signals, such as square signals.
Par exemple, chaque troisième signal de commande a un rapport cyclique résultant d’une modulation par un signal modulant sinusoïdal et un signal porteur en dent de scie dont la période est beaucoup plus élevée que la période du signal modulant sinusoïdal.For example, every third control signal has a duty cycle resulting from modulation by a modulating sinusoidal signal and a sawtooth carrier signal whose period is much greater than the period of the modulating sinusoidal signal.
A titre d’exemple, les tensions triphasées délivrées par les troisièmes bornes de sortie 94 ont une fréquence de 50 Hertz ou 60Hertz.By way of example, the three-phase voltages delivered by the third output terminals 94 have a frequency of 50 Hertz or 60 Hertz.
En complément, chaque deuxième signal de commande a une fréquence au moins 20 fois supérieure à la fréquence des tensions triphasées délivrées par les troisièmes bornes de sortie 94. A titre d’exemple, chaque deuxième signal de commande a alors une fréquence supérieure à 1 kilohertz.In addition, each second control signal has a frequency at least 20 times greater than the frequency of the three-phase voltages delivered by the third output terminals 94. By way of example, each second control signal then has a frequency greater than 1 kilohertz .
Dans le cas où chaque deuxième demi-bras de commutation 78 comprend au moins une diode, la fréquence de la première tension alternative est au moins 20 fois supérieure à la fréquence des troisièmes tensionsIn the case where each second switching half-arm 78 comprises at least one diode, the frequency of the first alternating voltage is at least 20 times greater than the frequency of the third voltages
La borne neutre 66 est connectée à chaque troisième borne de sortie 94 via un condensateur/une capacité 110, les condensateurs appartenant au filtre triphasé sinusoïdal et étant câblés en étoile. La borne neutre 66 est ainsi reliée au centre du câblage en étoile.The neutral terminal 66 is connected to each third output terminal 94 via a capacitor/capacitance 110, the capacitors belonging to the three-phase sinusoidal filter and being wired in star. The neutral terminal 66 is thus connected to the center of the star wiring.
En outre, la borne neutre 66 est connectée à une des deuxièmes bornes d’entrée 72 du redresseur 60 via une inductance 120.Furthermore, the neutral terminal 66 is connected to one of the second input terminals 72 of the rectifier 60 via an inductor 120.
Par exemple, la borne neutre 66 est connectée à une des deuxièmes bornes d’entrée 72, par une des deuxièmes bornes intermédiaires 80.For example, the neutral terminal 66 is connected to one of the second input terminals 72, by one of the second intermediate terminals 80.
L’amplitude de la tension comprise entre la borne neutre 66 et une des troisièmes bornes de sortie 94 est alors inférieure à l’amplitude des tensions comprises entre deux troisièmes bornes de sortie 94.The amplitude of the voltage between the neutral terminal 66 and one of the third output terminals 94 is then lower than the amplitude of the voltages between two third output terminals 94.
On appelle tension efficace, la moyenne quadratique d’une tension alternative.The effective voltage is the quadratic average of an alternating voltage.
A titre d’exemple, la tension efficace entre la borne neutre 66 et une des troisièmes bornes de sortie 94 est égale à 230 V, soit égale à la tension entre deux troisièmes bornes de sortie 94 divisée par la racine de 3 et la tension efficace entre deux troisièmes bornes de sortie 94 est égale à 400V.By way of example, the rms voltage between neutral terminal 66 and one of the third output terminals 94 is equal to 230 V, i.e. equal to the voltage between two third output terminals 94 divided by the root of 3 and the rms voltage between two third output terminals 94 is equal to 400V.
Selon l’exemple de la figure 1, le circuit triphasé 24 comprend une charge électrique auxiliaire triphasée 130 connectée à chaque troisième borne de sortie 94, telles qu’un compresseur d’air, un système HVAC, ou une ventilation de la chaine de traction.According to the example of Figure 1, the three-phase circuit 24 includes a three-phase auxiliary electrical load 130 connected to each third output terminal 94, such as an air compressor, an HVAC system, or a ventilation of the traction chain .
Selon l’exemple de la figure 1, le circuit monophasé 26 comprend une charge monophasée 140 connectée entre la borne neutre 66 et une des troisièmes bornes de sortie 94.According to the example of Figure 1, the single-phase circuit 26 comprises a single-phase load 140 connected between the neutral terminal 66 and one of the third output terminals 94.
La charge 140 est par exemple, un chauffage d’une cabine conducteur, , des prises monophasées (de 230V par exemple) disponibles pour des usagers, de cuisines et de toilettes.Load 140 is, for example, heating a driver's cabin, single-phase sockets (230V for example) available for users, kitchens and toilets.
En variante, non représentée, le circuit triphasé 24 et le circuit monophasé 26 sont confondus en un unique circuit raccordé aux troisièmes bornes de sortie 94 et à la borne de sortie neutre 66.Alternatively, not shown, the three-phase circuit 24 and the single-phase circuit 26 are merged into a single circuit connected to the third output terminals 94 and to the neutral output terminal 66.
Le dispositif d’alimentation 20 permet alors d’alimenter en énergie électrique le circuit triphasé avec des tensions triphasées, et le circuit monophasé avec une tension alternative, de valeur efficace inférieure à celle des tensions triphasées.The power supply device 20 then makes it possible to supply electrical energy to the three-phase circuit with three-phase voltages, and the single-phase circuit with an alternating voltage, of effective value lower than that of the three-phase voltages.
Le dispositif d’alimentation 20 permet de délivrer une tension alternative à la borne neutre 66, en limitant la masse et le volume du dispositif, ainsi que le coût des matériaux utilisés, et les pertes énergétiques durant son utilisation.The power supply device 20 makes it possible to deliver an alternating voltage to the neutral terminal 66, by limiting the mass and the volume of the device, as well as the cost of the materials used, and the energy losses during its use.
En effet, le dispositif d’alimentation 20 utilise un deuxième bras de commutation 76 déjà existant du redresseur 60, afin de créer un point milieu, correspondant à un deuxième point intermédiaire 80. Il ne nécessite donc pas l’ajout d’un bras de commutation supplémentaire pour avoir un tel point milieu, ce qui permet notamment de diminuer le nombre de composants semi-conducteurs commandables de commutation utilisés, et de matériaux utilisé pour la commande d’un tel bras de commutation.Indeed, the power supply device 20 uses an already existing second switching arm 76 of the rectifier 60, in order to create a midpoint, corresponding to a second intermediate point 80. It therefore does not require the addition of a switching arm. additional switching to have such a midpoint, which makes it possible in particular to reduce the number of controllable semiconductor switching components used, and of materials used for controlling such a switching arm.
Claims (10)
- un redresseur (60) configuré pour convertir une première tension alternative en une deuxième tension continue, le redresseur (60) comportant:
+ deux bornes d’entrée (72) pour la première tension, et deux bornes de sortie (74) pour la deuxième tension,
+ deux bras de commutation (76) connectés en parallèle entre les bornes de sortie (74) du redresseur (60), chaque bras de commutation (76) comportant deux demi-bras de commutation (78) connectés en série entre les bornes de sortie (74) du redresseur (60) et reliés entre eux en un point intermédiaire (80), chaque point intermédiaire (80) étant connecté à une borne d’entrée (72) respective du redresseur (60), chaque demi-bras de commutation (78) comportant au moins un interrupteur (82) commandable et/ou une diode,
- un onduleur (64) configuré pour convertir la deuxième tension en trois troisièmes tensions triphasées, l’onduleur (64) comportant deux bornes d’entrée (92) pour la deuxième tension, reliées respectivement aux deux bornes de sortie (74) du redresseur (60), et trois bornes de sortie (94) pour les trois troisièmes tensions, et
- une borne neutre (66) connectée à chaque borne de sortie (94) de l’onduleur (64) via un condensateur (110),
caractérisé en ce que la borne neutre (66) est connectée, en outre, à une des bornes d’entrée (72) du redresseur (60) via une inductance (120),
les bornes de sortie (94) de l’onduleur (64) étant destinées à être raccordées au circuit triphasé (24) et la borne neutre (66) étant destinée à être raccordée au circuit monophasé (26).A power supply device (20) for a three-phase circuit (24) and a single-phase circuit (26), the power supply device (20) comprising:
- a rectifier (60) configured to convert a first AC voltage into a second DC voltage, the rectifier (60) comprising:
+ two input terminals (72) for the first voltage, and two output terminals (74) for the second voltage,
+ two switching arms (76) connected in parallel between the output terminals (74) of the rectifier (60), each switching arm (76) comprising two switching half-arms (78) connected in series between the output terminals (74) of the rectifier (60) and interconnected at an intermediate point (80), each intermediate point (80) being connected to a respective input terminal (72) of the rectifier (60), each switching half-arm (78) comprising at least one controllable switch (82) and/or a diode,
- an inverter (64) configured to convert the second voltage into three third three-phase voltages, the inverter (64) comprising two input terminals (92) for the second voltage, respectively connected to the two output terminals (74) of the rectifier (60), and three output terminals (94) for the three third voltages, and
- a neutral terminal (66) connected to each output terminal (94) of the inverter (64) via a capacitor (110),
characterized in that the neutral terminal (66) is further connected to one of the input terminals (72) of the rectifier (60) via an inductance (120),
the output terminals (94) of the inverter (64) being intended to be connected to the three-phase circuit (24) and the neutral terminal (66) being intended to be connected to the single-phase circuit (26).
- trois bras de commutation (96) connectés en parallèle entre les bornes d’entrée (92) de l’onduleur (64), chaque bras de commutation (96) comportant deux demi-bras de commutation (98) connectés en série entre les bornes d’entrée (92) de l’onduleur (64) et reliés entre eux en un point intermédiaire (100), chaque point intermédiaire (100) étant connecté à une borne de sortie (94) respective de l’onduleur (64) via une inductance (106) de filtrage, chaque demi-bras de commutation (98) comportant au moins un interrupteur (102) commandable, et
- un module de commande de l’onduleur configuré pour commander les interrupteurs (102) de l’onduleur (64).A power supply device (20) according to any preceding claim, wherein the inverter (64) further comprises:
- three switching arms (96) connected in parallel between the input terminals (92) of the inverter (64), each switching arm (96) comprising two switching half-arms (98) connected in series between the input terminals (92) of the inverter (64) and interconnected at an intermediate point (100), each intermediate point (100) being connected to a respective output terminal (94) of the inverter (64) via a filter inductor (106), each switching half-arm (98) comprising at least one controllable switch (102), and
- an inverter control module configured to control the switches (102) of the inverter (64).
caractérisé en ce que le dispositif d’alimentation (20) est selon l’une quelconque des revendications précédentes,
le système de fourniture de tension alternative (18) étant connectée aux bornes d’entrée (72) du redresseur (60) du dispositif d’alimentation (20), chaque charge électrique triphasée (130) étant connecté aux bornes de sortie (94) de l’onduleur (64) du dispositif d’alimentation (20), et chaque charge électrique monophasée (140) étant connectée à la borne neutre (66) du dispositif d’alimentation (20), de préférence entre la borne neutre et une des bornes de sortie (94) de l’onduleur (64) du dispositif d’alimentation (20).Energy conversion chain (15) for an electric vehicle (10), in particular a railway vehicle, comprising at least one three-phase electrical load (130), at least one single-phase electrical load (140), a power supply device (20) electrical energy from at least one three-phase and single-phase electrical loads (130), and an alternating voltage supply system (18),
characterized in that the supply device (20) is according to any one of the preceding claims,
the AC voltage supply system (18) being connected to the input terminals (72) of the rectifier (60) of the power supply device (20), each three-phase electrical load (130) being connected to the output terminals (94) of the inverter (64) of the power supply device (20), and each single-phase electric load (140) being connected to the neutral terminal (66) of the power supply device (20), preferably between the neutral terminal and a output terminals (94) of the inverter (64) of the power supply device (20).
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Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6154378A (en) * | 1998-04-29 | 2000-11-28 | Lockheed Martin Corporation | Polyphase inverter with neutral-leg inductor |
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| US20130258725A1 (en) * | 2012-03-29 | 2013-10-03 | General Electric Company | Systems and Methods for Balancing UPS Source Currents During Unbalanced Load Transient Conditions |
| US20170207717A1 (en) * | 2014-03-31 | 2017-07-20 | Siemens Aktiengesellschaft | Method for operating parallel auxiliary converters in a rail vehicle |
| EP3576279A1 (en) * | 2017-03-03 | 2019-12-04 | Daikin Industries, Ltd. | Power supply substrate, power supply unit, and refrigerating device |
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Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6154378A (en) * | 1998-04-29 | 2000-11-28 | Lockheed Martin Corporation | Polyphase inverter with neutral-leg inductor |
| WO2011157043A1 (en) * | 2010-06-18 | 2011-12-22 | 深圳市禾望电气有限公司 | Testing device for power grid adaptability of wind generator set |
| US20130258725A1 (en) * | 2012-03-29 | 2013-10-03 | General Electric Company | Systems and Methods for Balancing UPS Source Currents During Unbalanced Load Transient Conditions |
| US20170207717A1 (en) * | 2014-03-31 | 2017-07-20 | Siemens Aktiengesellschaft | Method for operating parallel auxiliary converters in a rail vehicle |
| EP3576279A1 (en) * | 2017-03-03 | 2019-12-04 | Daikin Industries, Ltd. | Power supply substrate, power supply unit, and refrigerating device |
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